高二物理魯科版選修3-1課件：第1部分 第5章 第2節(jié)《用磁感線(xiàn)描述磁場(chǎng)》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 1 磁感線(xiàn)是為描述磁場(chǎng)而假想的線(xiàn) 磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向 磁感線(xiàn)越密 磁場(chǎng)越強(qiáng) 2 用右手握住導(dǎo)線(xiàn) 讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致 彎曲的四指所指的方向就是磁感線(xiàn)的環(huán)繞方向 3 用右手握住螺線(xiàn)管 讓彎曲四指所指方向與電流方向一致 拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管內(nèi)部磁感線(xiàn)的方向 也就是說(shuō) 拇指指向通電螺線(xiàn)管的北極 自學(xué)教材 1 磁感線(xiàn)的定義磁感線(xiàn)即在磁場(chǎng)中畫(huà)出的一些有的假想曲線(xiàn) 在磁感線(xiàn)上 任意一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟該點(diǎn)的相同 都代表磁場(chǎng)中該點(diǎn)小磁針受力的方向 2 磁感線(xiàn)的特點(diǎn) 1 磁感線(xiàn)是為了形象描述磁場(chǎng)而的 不是實(shí)際存在的線(xiàn) 方向 磁場(chǎng)方向 北極 假想 3 磁感線(xiàn)的反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 磁感線(xiàn)密集的地方磁場(chǎng) 磁感線(xiàn)稀疏的地方磁場(chǎng) 4 磁感線(xiàn)在磁體的外部都是從北極 N極 出來(lái)進(jìn)入 在磁體的內(nèi)部則是由指向形成一條閉合曲線(xiàn) 5 任意兩條磁感線(xiàn)都不 疏密 強(qiáng) 弱 南極 S極 南極 北極 相交 重點(diǎn)詮釋 1 幾種常見(jiàn)磁體的磁感線(xiàn) 圖5 2 1 2 磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)的比較磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)都是為了形象描述場(chǎng)而引入的 它們既有相似點(diǎn) 又有不同點(diǎn) 列表比較如下 1 關(guān)于磁感線(xiàn)的說(shuō)法 正確的是 A 磁感線(xiàn)總是從N極出發(fā) 終止在S極B 磁感線(xiàn)是客觀(guān)存在的 肉眼看不見(jiàn)的曲線(xiàn)C 磁感線(xiàn)上任一點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向 磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱D 磁感線(xiàn)就是磁場(chǎng)中鐵粉排列成的曲線(xiàn) 解析 磁感線(xiàn)是閉合不相交的 假想的 實(shí)際不存在的線(xiàn) 是為了形象描述磁場(chǎng)而引入的線(xiàn) 答案 C 自學(xué)教材 圖5 2 2 1 直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)安培定則 又叫右手螺旋定則 用握住導(dǎo)線(xiàn) 讓伸直的的方向與電流的方向一致 彎曲的四指所指的方向就是的環(huán)繞方向 如圖5 2 2所示 右手 拇指所指 磁感線(xiàn) 2 環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則 右手彎曲的四指表示環(huán)形電流的方向 則伸直的拇指所指的方向是環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)中心軸線(xiàn)處的磁感線(xiàn)方向 如圖5 2 3所示 圖5 2 3 3 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)安培定則 用握住螺線(xiàn)管 讓彎曲四指所指的方向與一致 拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管磁感線(xiàn)的方向 也就是說(shuō)拇指指向通電螺線(xiàn)管的 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng) 如圖5 2 4所示 圖5 2 4 右手 電流方向 內(nèi)部 北極 N極 重點(diǎn)詮釋 常見(jiàn)電流磁場(chǎng)的分布特點(diǎn) 1 直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)中 在垂直于電流的平面內(nèi)磁感線(xiàn)是一組以電流為中心的同心圓 在空間中是以電流為中心軸的同軸圓筒 離電流越近 磁感線(xiàn)越密 磁場(chǎng)越強(qiáng) 反之 磁感線(xiàn)越稀 磁場(chǎng)越弱 2 環(huán)形電流的磁感線(xiàn)是一系列圍繞電流的閉合曲線(xiàn) 中心軸線(xiàn)上的磁感線(xiàn)與環(huán)形電流面垂直 且離環(huán)心越遠(yuǎn) 磁場(chǎng)越弱 3 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似 且在管的內(nèi)部 磁感線(xiàn)是互相平行的直線(xiàn) 磁場(chǎng)強(qiáng)弱處處相同 在管的外部 兩端磁性最強(qiáng) 中間最弱 2 如圖5 2 5所示是通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鸥芯€(xiàn)分布情況的示意圖 各圖的中央 表示垂直于紙面的通電直導(dǎo)線(xiàn)及其中電流的方向 其他的均為磁感線(xiàn) 其方向由箭頭指向表示 則這四個(gè)圖中正確的是 圖5 2 5 解析 四個(gè)圖中磁感線(xiàn)的方向都符合右手螺旋定則 但是磁感線(xiàn)分布的密度不同 從通電直導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)始 由近而遠(yuǎn) 逐漸由密變疏 據(jù)此推理 只有C圖是正確的 答案 C 例1 關(guān)于磁感線(xiàn)的說(shuō)法 正確的是 A 磁感線(xiàn)總是從磁體的N極出發(fā)指向S極B 磁感線(xiàn)可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向C 電流在磁場(chǎng)中的受力方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 即為該點(diǎn)磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向D 沿磁感線(xiàn)方向磁場(chǎng)減弱 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn) 1 磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn) 2 磁感線(xiàn)疏密反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱 3 小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 即為該點(diǎn)磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向 解析 磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn) 在磁體外部是從N極到S極 內(nèi)部是由S極到N極 A項(xiàng)錯(cuò)誤 用磁感線(xiàn)可形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 即疏密表示強(qiáng)弱 各點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 磁場(chǎng)中各點(diǎn)的方向即為處在該點(diǎn)的小磁針N極的受力方向 不是電流的受力方向 B項(xiàng)正確 C項(xiàng)錯(cuò) 磁感線(xiàn)的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱 與磁感線(xiàn)的方向無(wú)關(guān) D項(xiàng)錯(cuò) 答案 B 磁感線(xiàn)是為了形象地描述磁場(chǎng)而人為假設(shè)的曲線(xiàn) 實(shí)際上并不存在 實(shí)驗(yàn)時(shí)用磁化的鐵屑可以顯示磁感線(xiàn)的分布情況 但這僅是一種模擬方法 決不能認(rèn)為磁感線(xiàn)是存在的 另外 要注意磁場(chǎng)是立體的 故磁感線(xiàn)也應(yīng)在三維空間里 不應(yīng)認(rèn)為只是平面的 圖5 2 6 1 磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線(xiàn)如圖5 2 6所示 則 A a處磁場(chǎng)比b處磁場(chǎng)強(qiáng)B b處磁場(chǎng)和a處磁場(chǎng)強(qiáng)度一樣C 小磁針N極在a處受力比b處受力大D 小磁針N極在a處受力比b處受力小 解析 因?yàn)閎處磁感線(xiàn)密 所以b處磁場(chǎng)強(qiáng) 故B錯(cuò)誤 小磁針受力也是b處大 故D正確 答案 D 例2 如圖5 2 7所示 a b是直線(xiàn)電流的磁場(chǎng) c d是環(huán)形電流的磁場(chǎng) e f是螺線(xiàn)管電流的磁場(chǎng) 試在各圖中補(bǔ)畫(huà)出電流方向或磁感線(xiàn)方向 圖5 2 7 解析 根據(jù)安培定則 可以確定a中電流方向垂直紙面向里 b中電流的方向從下向上 c中電流方向是逆時(shí)針 d中磁感線(xiàn)的方向向下 e中磁感線(xiàn)的方向向左 f中磁感線(xiàn)的方向向右 答案 見(jiàn)解析 使用安培定則時(shí)要注意對(duì)于直線(xiàn)電流和環(huán)形電流右手拇指和四指各指向什么方向 同時(shí)要搞清楚所給圖示是平面圖還是投影圖 要知道即使同一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)分布 由于觀(guān)察方位不同 畫(huà)出的圖形也不同 圖5 2 8 2 如圖5 2 8所示 螺線(xiàn)管中通有電流 如果在圖中的a b c三個(gè)位置上各放一個(gè)小磁針 其中a在螺線(xiàn)管內(nèi)部 則 1 放在a處的小磁針的N極向 2 放在b處的小磁針的N極向 3 放在c處的小磁針的N極向 解析 由安培定則 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)如圖所示 右端為N極 左端為S極 在a點(diǎn)磁場(chǎng)方向向右 則小磁針在a點(diǎn)時(shí) N極向右 在b點(diǎn)磁場(chǎng)方向向右 則磁針在b點(diǎn)時(shí) N極向右 在c點(diǎn) 磁場(chǎng)方向向右 則磁針在c點(diǎn)時(shí) N極向右 答案 1 右 2 右 3 右 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全